Oleh : Elvayana BR Silitonga
Penulis adalah mahasiswi Prodi Pendidikan IPA di Universitas Negeri Medan
***
Tempurung kelapa merupakan limbah padat dari hasil olahan kelapa yang telah di ambil daging kelapa untuk mendapatkan santan (coconut milk). Tempurung kelapa pada umumnya digunakan untuk bahan bakar, keperluan rumah tangga atau souvenir Tempurung kelapa yaitu dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku pembuatan Arang aktif yang memiliki daya serap tinggi terhadap zat ataupun material yang berupa uap maupun larutan.
Lantas, apakah itu arang? Apakah yang dimaksud dengan arang aktif ? Apa perbedaan arang dengan arang aktif?
Arang adalah residu hitam berisi karbon tidak murni yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan yang mengandung unsur karbon. Arang umumnya didapatkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon seperti, kayu, gula, tulang dan benda lain dengan pemanasan suhu tinggi. Arang yang hitam, ringan, mudah hancur dan menyerupai batu bara ini terdiri dari 85% sampai 98% karbon, sisanya adalah abu atau benda kimia lainnya.
Proses pembuatan arang sesungguhnya dapat menghasilkan berbagai arang yang mempunyai kegunaan berbeda misalnya arang biasa hasil dari pembakaran hanya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energy untuk menghasilkaan panas. Sedangkan arang dengan melalui proses pengaktifan fungsinya dapat berubah untuk kesehatan, pertanian, kecantikan, elektronik, dan lain-lain (Pari et al. 2012).
Arang aktif atau sering disebut juga dengan karbon aktif merupakan senyawa karbon armorf yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dariarang yang diperlakukan dengan cara khusus atau dengan proses aktivasi dengan menghilangkan hydrogen, gas-gas, air atau senaywa lain dari permukaan karbon sehingga terjadi perubahan fisik untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas.
Arang aktif adalah arang yang diaktivasi dengan cara kimia atau fisika sehingga daya serapnya tinggi dengan kadar karbon yang bervariasi. Permukaan arang aktif relatif telah bebas dari deposit hidrokarbon dan mampu melakukan adsorpsi karena permukaannya lebih luas dan pori-porinya telah terbuka (Baker, et al., 1997).
Unsur karbon (C) pada arang aktif mampu menyerap anion, kation, dan molekul dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik, baik sebagai larutan maupun sebagai gas. Hal ini dikarenakan atom karbon tersebut terikat secara kovalen dalam suatu kisi heksagonal yang mirip dengan grafit. Pelat-pelat ini terkumpul satu sama lain membentuk kristal dengan susunan tidak beraturan (amorf), dengan jarak antar pelatnya acak (Solovyov, et al., 2002).
Perkembangan terakhir di Jepang menunjukkan bahwa arang aktif dari kayu dapat menyerap uap formaldehida yang berasal dari formalin (Asano, et al., 1999). Atas dasar ini arang aktif yang dibuat dari serbuk kayu Acacia mangium akan digunakan sebagai bahan penangkap gas formaldehida yang diemisikan dari kayu lapis, sekaligus berfungsi sebagai bahan pengisi guna mengurangi pemakaian perekat murni dan mengatur kekentalan ramuan perekat
Lalu, bagaimana cara pembuatan tempurung kelapa menjadi arang aktif ?
Secara umum dan sederhana proses pembuatan arang aktif terdiri dari tiga tahap yaitu:
1. Dehidrasi : proses penghilangan air dimana bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170 °C.
2. Karbonisasi : pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Suhu diatas 170°C akan menghasilkan CO, CO2 dan asam asetat. Pada suhu 275°C, dekomposisi menghasilkan “ter”, metanol dan hasil samping lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400 – 600 0C
3. Aktifasi : dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO2 sebagai aktifator.
Proses aktifasi merupakan hal yang penting diperhatikan disamping bahan baku yang digunakan. Yang dimaksud dengan aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul – molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Metoda aktifasi yang umum digunakan dalam pembuatan arang aktif adalah:
1. Aktifasi Kimia.
Aktifasi ini merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan pemakian bahan-bahan kimia. Aktifator yang digunakan adalah bahan-bahan kimia seperti: hidroksida logam alkali garam-garam karbonat, klorida, sulfat, fosfat dari logam alkali tanah dan khususnya ZnCl2, asam-asam anorganik seperti H2SO4 dan H3PO4.
2. Aktifasi Fisika.
Aktifasi ini merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan bantuan panas, uap dan CO2. Umumnya arang dipanaskan didalam tanur pada temperatur 800-900°C. Oksidasi dengan udara pada temperatur rendah merupakan reaksi eksoterm sehingga sulit untuk mengontrolnya. Sedangkan pemanasan dengan uap atau CO2 pada temperatur tinggi merupakan reaksi endoterm, sehingga lebih mudah dikontrol dan paling umum digunakan.
Berbagai Kegunaan Arang Aktif (Activated Charcoal) Antara Lain :
1. Untuk Memutihkan gigi
2. Untuk Meredakan perut kembung dan masuk angin
3. Untuk Menawar racun
4. Untuk Mengobati jerawat
5. Untuk Mengatasi gigitan serangga
7. Untuk Membersihkan saluran pencernaan
8. Untuk Mencegah penuaan dini
Daftar Pustaka
Adi. S., Pari. G., Hendra. D. 2006. Pembuatan Dan Pemanfaatan Arang Aktif Sebagai Reduktor Emisi Formaldehida Kayu Lapis. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 24 (5), (425-436).
Arsad. E., Hamdi. S. 2010. Teknologi Pengolahan Dan Pemanfaatan Karbon Aktif Untuk Industri. Jurnal Riset Industri Hasil Hutan. 2(2), (43 – 51).
Kurniati. E., 2008. Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Arang Aktif. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik. 8(2), (96-103)
Li, W., Yang, K., Peng, J., Zhang, L., Guo, S., Xia, H. (2008). Effects of carbonization temperatures on characteristics of porosity in coconut shell chars and activated carbons derived from carbonized coconut shell chars. Industrial Crops and Products, Vol. 28, pp. 190–198.
